CN102916546B - 具有轴向气隙的马达 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有轴向气隙的马达，包含一基座、一转子及一线圈组。该基座具有一枢轴部；该转子具有一本体，该本体结合一永久磁铁及一转轴，该转轴能够旋转的结合该基座的枢轴部；该线圈组设置于该基座上且具有至少一线圈；其中在该转子的轴向上，该永久磁铁与该线圈组相对，又在该转子的径向上，该永久磁铁的内侧及外侧周缘位于该线圈组的范围内，该永久磁铁的内侧周缘至该永久磁铁的外侧周缘具有一第一径向宽度，该线圈组的线圈具有一第二径向宽度，该第一径向宽度为该第二径向宽度的10％～90％。本发明确可防止永久磁铁产生漏磁现象，用以避免该马达产生噪音，达到提升马达运转质量的功效，可避免使用过多线圈的线材或该永久磁铁的材料。

Description

具有轴向气隙的马达

技术领域

本发明关于一种马达，尤其是一种具有轴向气隙的马达。

背景技术

现有具有轴向气隙的马达结构如中国台湾公开第201018371号《超薄散热风扇》专利申请案，请配合参照图1所示，该现有具有轴向气隙的马达8具有一基座81、一扇轮82及一片形磁铁83。该基座81设有一线圈组811；该扇轮82可旋转地结合该基座81；该片形磁铁83结合于该扇轮82的底部，且该片形磁铁83与该线圈组811之间具有一轴向气隙。

当现有具有轴向气隙的马达8的线圈组811通电产生交变磁场时，该片形磁铁83感应该交变磁场，该片形磁铁83所产生的磁力线则经由该轴向气隙与该线圈组811产生磁交链作用，以驱动该扇轮82旋转动作；然而，由于在该扇轮82的径向上，该片形磁铁83的内侧及外侧周缘均远超出该线圈组811的范围；因此，在该片形磁铁83与该线圈组811产生磁交链作用过程中，该片形磁铁83的内侧及外侧的部分磁力线将可能无法与该线圈组811产生磁交链作用，该未产生磁交链作用的磁力线为漏磁，造成该扇轮82于旋转过程中，该漏磁容易与该线圈组811形成高频共振而产生噪音，并干扰该马达8的正常运作。

另一现有具有轴向气隙的马达结构如中国台湾公开第201023481号《马达转子》专利申请案，请配合参照图2所示，该现有具有轴向气隙的马达9具有一转子91，该转子91设有一永久磁铁911，且该转子91可旋转地结合一基座92，该基座92另设置一定子线圈93，该定子线圈93与该永久磁铁911之间具有一轴向气隙；借此，以便该定子线圈93可通过该永久磁铁911驱动该转子91旋转动作。

然而，现有具有轴向气隙的马达9在该转子91的径向上，该永久磁铁911的内侧及外侧周缘均位于该定子线圈93的范围内，如此，虽可避免如前述现有马达8可能产生的漏磁、噪音及干扰运作等诸多问题；惟该定子线圈93及该永久磁铁911之间并无较佳的径向范围比例，导致容易使用过多该定子线圈93的线材或该永久磁铁911的材料，造成制造成本的浪费，并不符合经济效益。

发明内容

本发明主要目的提供一种具有轴向气隙的马达，可防止永久磁铁产生漏磁现象，用以避免产生噪音及干扰运作者。

本发明次一目的提供一种具有轴向气隙的马达，能够界定线圈组及永久磁铁之间的较佳范围比例，以防止该线圈组浪费过多线材者。

根据本发明具有轴向气隙的马达，其包含一个基座、一个转子及一个线圈组。该基座具有一个枢轴部；该转子具有一个本体，该本体结合一个永久磁铁及一个转轴，该转轴能够旋转的结合该基座的枢轴部；该线圈组设置于该基座上且具有至少一个线圈；其中在该转子的轴向上，该永久磁铁与该线圈组相对，又在该转子的径向上，该永久磁铁的内侧及外侧周缘位于该线圈组的范围内，该永久磁铁的内侧周缘至该永久磁铁的外侧周缘具有一个第一径向宽度，该线圈组的线圈具有一个第二径向宽度，该第一径向宽度可为该第二径向宽度的10％～90％。

本发明具有轴向气隙的马达的转子的转轴可以定义一中心轴线，该永久磁铁的外侧周缘与该转轴的中心轴线之间具有一第一外侧距离，该线圈组的线圈具有最远离该转轴的中心轴线的一最外侧点，该最外侧点与该转轴的中心轴线之间具有一第二外侧距离，该第二外侧距离大于该第一外侧距离的，且该第一外侧距离较佳为该第二外侧距离的90％。

本发明具有轴向气隙的马达的转子的转轴可以定义一中心轴线，该永久磁铁的内侧周缘与该转轴的中心轴线之间具有一第一内侧距离，该线圈组的线圈具有最接近该转轴的中心轴线的一最内侧点，该最内侧点与该转轴的中心轴线之间具有一第二内侧距离，该第二内侧距离小于该第一内侧距离，且该第二内侧距离较佳为该第一内侧距离的90％。

本发明具有轴向气隙的马达的线圈组可以布线方式设置于一基板。

本发明具有轴向气隙的马达的基座的表面可以形成一定位槽，该基板嵌设于该基座的定位槽，该基座的枢轴部贯穿该基板。

本发明具有轴向气隙的马达的枢轴部可以为一中空轴管，该中空轴管内设置一轴承，该转子的转轴结合该轴承。

本发明具有轴向气隙的马达的永久磁铁可以为一环形片体，该环形片体具有一穿孔，该转子的转轴穿伸该穿孔。

本发明确可防止永久磁铁产生漏磁现象，用以避免该马达产生噪音，以达到提升马达运转质量的功效。再者，更由于线圈组及永久磁铁之间具有较佳的范围比例，因此，可避免使用过多线圈的线材或该永久磁铁的材料，以符合经济效益并达到降低制造成本的功效。

附图说明

图1：现有第一种具有轴向气隙的马达的组合剖视图。

图2：现有第二种具有轴向气隙的马达的组合剖视图。

图3：本发明具有轴向气隙的马达的立体分解图。

图4：本发明具有轴向气隙的马达的组合剖视图。

图5：本发明具有轴向气隙的马达的俯视示意图。

图6：现有具有轴向气隙的马达的噪音测试参考图。

图7：本发明具有轴向气隙的马达的噪音测试参考图。

其中：

〔本发明〕

1  基座          11  枢轴部    12  定位槽

2  转子          21  本体      211 结合面

22 永久磁铁      221 穿孔      23  转轴

3  线圈组        31  线圈      32  基板

W1 第一径向宽度  W2  第二径向宽度

D1 第一外侧距离  D2  第二外侧距离

d1 第一内侧距离  d2  第二内侧距离

G  轴向气隙

〔现有〕

8  马达          81  基座      811 线圈组

82 扇轮          83  片形磁铁  9   马达

91 转子          911 永久磁铁  92  基座

93 定子线圈

具体实施方式

为让本发明的上述及其它目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图3至图5所示，本发明具有轴向气隙的马达至少包含一基座1、一转子2及一线圈组3。该基座1用以供该转子2结合；该转子2能够旋转地结合该基座1；该线圈组3结合该基座1，用以驱动该转子2旋转动作。

该基座1具有一枢轴部11，该枢轴部11较佳为一中空轴管，该中空轴管内设置一轴承，以供该转子2可旋转的结合该枢轴部11。又，该基座1的表面也可形成一定位槽12，以供结合并定位该线圈组3。

该转子2包含一本体21、一永久磁铁22及一转轴23。该本体21朝向该基座1的一侧表面为一结合面211；该永久磁铁22可为一环形片体，该环形片体具有一穿孔221，以供该转轴23穿伸通过，且该永久磁铁22结合于该本体21的结合面211；该转轴23的一端结合于该本体21结合面211中央处，另一端则结合于该基座1的枢轴部11，使该转子2能够旋转的结合该基座1。

该线圈组3设置于该基座1上。又，该线圈组3具有至少一线圈31，以便通电后产生相异极性的磁场。如图5所示，揭示该线圈31为四个，且各该线圈31可以布线方式设于一基板32上，该基板32可嵌设于该基座1的定位槽12，且该基座1的枢轴部11贯穿该基板32，以便进一步缩减该线圈组3的轴向高度。借此，该线圈组3与该基座1完成组装后，该线圈组3位于该基座1与该转子2之间，且该线圈组3与该永久磁铁22之间于该转子2的轴向上对应形成一轴向气隙(G)。

请再配合参照图4所示，本发明具有轴向气隙的马达的主要技术特征为：在该转子2的轴向上，该永久磁铁22与该线圈组3相对，且该永久磁铁22的内侧及外侧周缘在径向上位于该线圈组3的范围内。又，在该转子2的径向上，该永久磁铁22的内侧周缘(即该穿孔221的孔壁)至该永久磁铁22的外侧周缘具有一第一径向宽度(W1)；该线圈组3的线圈31具有一第二径向宽度(W2)。其中该永久磁铁22的第一径向宽度(W1)可为该第二径向宽度(W2)的10％～90％。

基于上述技术概念，本发明具有轴向气隙的马达大致可区分为以下两种实施方式：

其一、该转子2的转轴23定义一中心轴线。该永久磁铁22的外侧周缘与该转轴23的中心轴线之间具有一第一外侧距离(D1)；该线圈组3的线圈31具有最远离该转轴23的中心轴线的一最外侧点，该最外侧点与该转轴23的中心轴线之间具有一第二外侧距离(D2)。其中该第二外侧距离(D2)大于该第一外侧距离(D1)，且该第一外侧距离(D1)较佳为该第二外侧距离(D2)的90％。

其二、该转子2的转轴23定义一中心轴线。该永久磁铁22的内侧周缘与该转轴23的中心轴线之间具有一第一内侧距离(d1)；该线圈组3的线圈31具有最接近该转轴23的中心轴线的一最内侧点，该最内侧点与该转轴23的中心轴线之间具有一第二内侧距离(d2)。其中该第二内侧距离(d2)小于该第一内侧距离(d1)，且该第二内侧距离(d2)较佳为该第一内侧距离(d1)的90％。

借助前揭的结构特征，本发明具有轴向气隙的马达的主要特点在于：利用该永久磁铁22与该线圈组3在轴向上相对，并配合该永久磁铁22的内侧及外侧周缘在径向上位于该线圈组的范围内的结构设计；使该永久磁铁22与该线圈组3产生磁交链作用过程中，该永久磁铁22的内侧及外侧的磁力线皆可与该线圈组3产生磁交链作用；因此，可防止漏磁现象的产生，以有效减少该转子2于旋转过程中产生噪音，并兼可确保本发明马达的正常运作。再者，更由于该永久磁铁22的第一径向宽度(W1)为该第二径向宽度(W2)的10％～90％，借此，可界定出该线圈组3及该永久磁铁22之间的较佳范围比例，令该线圈组3的各线圈31无须使用过多线材。

为证明本发明具有轴向气隙的马达确实可有效减少该转子2于旋转过程中所产生的噪音，以两种具有轴向气隙的马达(以下分别简称为第一测试马达及第二测试马达)进行噪音输出的测试，其中：

如图6所示，为第一测试马达的测试结果，该第一测试马达“未落入”本发明第一径向宽度(W1)及第二径向宽度(W2)界定范围(10％～90％)，由如图所示的测试结果可以看出，第一测试马达具有较多的突波，即第一测试马达于旋转过程中容易产生噪音。

如图7所示，为第二测试马达的测试结果，该第二测试马达“落入”本发明第一径向宽度(W1)及第二径向宽度(W2)界定范围(10％～90％)，由如图所示的测试结果可以看出，第二测试马达相较于第一测试马达具有较少的突波，即第二测试马达于旋转过程中可以有效减少噪音。

综上所述，本发明具有轴向气隙的马达确可防止该永久磁铁22产生漏磁现象，用以避免该马达产生噪音，以达到提升马达运转质量的功效。再者，更由于该线圈组3及永久磁铁22之间具有较佳的范围比例，因此，可避免使用过多该线圈31的线材或该永久磁铁22的材料，以符合经济效益并达到降低制造成本的功效。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施范围；故，凡依本发明申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种具有轴向气隙的马达，其特征在于，包含：

一个基座，具有从该基座一体延伸的一个枢轴部及至少一个凸柱；

一个转子，具有一个本体，该本体结合一个永久磁铁及一个转轴，该转轴能够旋转的结合该基座的枢轴部，该至少一个凸柱正对该永久磁铁的内侧周缘与外侧周缘的中心 ；及

一个线圈组，设置于该基座上且具有一个基板及至少一个线圈，该基座的至少一个凸柱贯穿该基板并供对应的线圈套设，该基板以该枢轴部的径向方向向外延伸超出该至少一个线圈；

其中，在该转子的轴向上，该永久磁铁与该线圈组相对，又在该转子的径向上，该永久磁铁的内侧及外侧周缘位于该线圈组的范围内，该永久磁铁的内侧周缘至该永久磁铁的外侧周缘具有第一径向宽度，该线圈组的线圈具有第二径向宽度，该第一径向宽度为该第二径向宽度的10％～90％。

2.根据权利要求1所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该转子的转轴定义中心轴线，该永久磁铁的外侧周缘与该转轴的中心轴线之间具有第一外侧距离，该线圈组的线圈具有最远离该转轴的中心轴线的最外侧点，该最外侧点与该转轴的中心轴线之间具有第二外侧距离，该第二外侧距离大于该第一外侧距离。

3.根据权利要求2所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该第一外侧距离为该第二外侧距离的90％。

4.根据权利要求1所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该转子的转轴定义中心轴线，该永久磁铁的内侧周缘与该转轴的中心轴线之间具有第一内侧距离，该线圈组的线圈具有最接近该转轴的中心轴线的最内侧点，该最内侧点与该转轴的中心轴线之间具有第二内侧距离，该第二内侧距离小于该第一内侧距离。

5.根据权利要求4所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该第二内侧距离为该第一内侧距离的90％。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该线圈组的各线圈以布线方式设置于该基板。

7.根据权利要求6所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该基座的表面形成一个定位槽，该基板嵌设于该基座的定位槽，该基座的枢轴部贯穿该基板。

8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该枢轴部为一个中空轴管，该中空轴管内设置一个轴承，该转子的转轴结合该轴承。

9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的具有轴向气隙的马达，其特征在于：该永久磁铁为一个环形片体，该环形片体具有一个穿孔，该转子的转轴穿伸该穿孔。